CN119871057B - 交互式装刀和卸刀平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡轮盘加工技术领域，具体公开了一种交互式装刀和卸刀平台，包括机床主床身，所述机床主床身的上方设置有刀库主体，所述刀库主体的上方设置有若干个拉刀盒，所述刀库主体的侧面设置有第一导轨，所述第一导轨的上方滑动连接有第二导轨，所述第二导轨的上方滑动连接有第一机械臂，所述第一机械臂的下方设置有中转组件，所述中转组件的侧面设置有转运组件，所述转运组件的侧面设置有对接组件，所述转运组件的下方设置有第一装卸刀组件，所述对接组件的下方设置有第二装卸刀组件；本发明能够连续对两个拉刀进行更换，还不需要反复移动机械臂和等待工人更换拉刀，进一步提高工作效率，减少不必要的能源消耗。

Description

交互式装刀和卸刀平台

技术领域

本发明涉及涡轮盘加工技术领域，特别涉及一种交互式装刀和卸刀平台。

背景技术

在航空发动机涡轮盘拉削加工工艺中，榫槽加工精度直接关乎发动机整体性能。其中，涡轮盘榫槽的拉削主要通过拉刀的运动实现，因此在涡轮盘加工过程中，如何更换拉刀是核心问题之一。

公开号为：“CN108526967A”的专利文献，公开了一种拉床的自动换刀装置及控制方法，包括床身、及滑枕，该滑枕固定在所述床身的一侧，用于装配刀具组件；及刀架台，该刀架台靠近床身的另一侧，用于放置待更换的刀具组件；及桁架，该桁架设于刀架台上方，桁架上固定有至少一个用于抓取刀具组件的换刀机械手，该换刀机械手能够移动于刀架台与滑枕两者之间，并能够从刀架台上或滑枕上抓取刀具组件或者将刀具组件放置在刀架台上或滑枕上；及零点定位装置，刀具组件通过该零点定位装置装配到滑枕上；以及与换刀机械手、零点定位装置进行信号连通的控制系统，控制系统控制换刀机械手、零点定位装置按预设定程序动作。

现有技术中的换刀，一般是指对拉刀盒整体进行更换，但在双工位的拉床中，由于工作效率较高，因此拉刀的消耗速度较快，而拉刀盒本身不容易产生损耗，刀库中拉刀盒的储备量有限，对拉刀盒整体进行更换，往往不能满足实际的生产需求，也会产生不必要的生产成本，因此工人需要将拉刀盒上旧的拉刀卸下，装上新的拉刀，重新投入刀库中，以满足对拉刀数量的需求。但在实际生成中，为了降低生产成本，只有一套用来移动拉刀盒的大型机械臂，而同时可能有两个拉刀盒上的拉刀等待更换，导致工作流程中容易出现较长的等待时间，影响工作效率，且大型机械臂的能耗较高，频繁的移动容易产生不必要的能源消耗。

发明内容

本发明为了解决现有技术中同时更换两个拉刀的效率较低的问题，提供了一种交互式装刀和卸刀平台，能够有效满足双工位拉床的换刀需求，并减少不必要的能源消耗。

本发明的技术方案：交互式装刀和卸刀平台，包括机床主床身，所述机床主床身的上方设置有刀库主体，所述刀库主体的上方设置有若干个拉刀盒，所述刀库主体的侧面设置有第一导轨，所述第一导轨的上方滑动连接有第二导轨，所述第二导轨的上方滑动连接有第一机械臂，所述第一机械臂的下方设置有中转组件，所述中转组件的侧面设置有转运组件，所述转运组件的侧面设置有对接组件，所述转运组件的下方设置有第一装卸刀组件，所述对接组件的下方设置有第二装卸刀组件；

本发明中机床主床身是一种双工位拉床，该拉床与现有技术中的拉床基本相同，区别在于该拉床的行程较长，可达16米以上，因此能安装两个拉刀盒；刀库主体用于存储拉刀；拉刀盒是拉刀的载体；第二导轨可沿第一导轨进行移动，第一机械臂可沿第二导轨进行移动，第一机械臂本身可在竖直方向上伸缩，从而使第一机械臂能在刀库主体上方自由移动；中转组件用于接收第一机械臂从机床主床身上卸下的拉刀盒，或将更换好的拉刀盒与第一机械臂进行对接；转运组件用于移动中转组件的位置，让出第一机械臂向下移动的空间，使第一机械臂能移动到第一装卸刀组件上对接另一个拉刀盒；对接组件用于从中转组件上取出拉刀盒，并移动到下方的第二装卸刀组件上，或反向从第二装卸刀组件上取出更换好的拉刀盒，送回中转组件；第一装卸刀组件和第二装卸刀组件的结构相同，能够对拉刀盒的方向进行转动，并暂存拉刀，方便工人对拉刀盒上的拉刀进行更换。

所述对接组件包括对接板，所述对接板设置在机床主床身的侧面，所述对接板的一端设置有对接夹具，所述对接板远离对接夹具的一侧固定连接有传动板，所述传动板的一侧设置有变向板，所述传动板远离变向板的一侧设置有辅助板，所述辅助板远离传动板的一侧设置有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的底端一侧设置有对接底座。

本发明中对接夹具用来与拉刀盒上的提引柱进行连接，从而带动拉刀盒移动；当第一伸缩杆收缩时，带动传动板沿变向板和辅助板滑动，从而利用对接板带动对接夹具和拉刀盒移动；变向板用来改变传动板的移动方向，辅助板用来辅助变向板的进行变向。

作为优选，所述对接夹具的一侧设置有对接盘，所述对接盘的中心处开设有插孔，所述对接盘的内侧设置有若干个滚珠，所述对接盘靠近对接夹具的一侧设置有软垫，所述软垫的侧面设置有气动卡爪，所述气动卡爪与滚珠相连接。

本发明中对接夹具与现有技术中的相关夹具原理基本相同，通过气动卡爪夹紧或松开滚珠，从而夹紧或松开提引柱，气动卡爪可选用ZIMMER生产的气动卡爪；软垫用于提供提引柱移动的空间。

作为优选，所述传动板靠近变向板的一侧固定连接有变向柱，所述变向板的内侧开设有变向槽，所述变向柱与变向槽滑动连接，所述变向槽包括直线槽和拐角槽。

本发明中变向柱用于改变传动板的方向，变向柱在变向槽内侧滑动时，先沿直线槽滑动，此时传动板沿直线运动，当变向柱滑动到拐角槽时，停留在拐角槽的内部，此时传动板受另一侧的传动柱影响，改变方向，直到变向柱离开拐角槽，继续沿直线槽滑动，使传动板保持改变后的方向。

作为优选，所述变向板的底端一侧与对接底座固定连接，所述变向板远离对接底座的一侧与第一伸缩杆的底端转动连接；

所述传动板靠近第一伸缩杆的一侧固定连接有传动柱，所述传动柱与第一伸缩杆的输出端转动连接，所述辅助板的内侧开设有辅助槽，所述传动柱与辅助槽滑动连接；

所述变向板靠近辅助板的一侧可拆卸连接有若干个连接柱，所述连接柱远离变向板的一端与辅助板可拆卸连接。

本发明中变向板是一个整体框架，对整个结构起到支撑作用，第一伸缩杆用于提供动力来源；传动柱沿辅助槽滑动时，对传动板施加改变方向的拉力，但直线槽能够保持传动板的移动方向，直到变向柱进入拐角槽，才会受传动柱影响改变方向；变向板和辅助板仅在顶部和侧面利用连接柱相连，给传动板提供移动空间。

作为优选，所述拉刀盒的侧面可拆卸连接有拉刀，所述拉刀盒的上方固定连接有提引柱；

所述提引柱包括提引底座，所述提引底座固定连接在拉刀盒的上表面，所述提引底座的上方固定连接有夹持柱，所述夹持柱的上方固定连接有限位盖；

所述第一机械臂的一侧设置有第二机械臂，所述第二机械臂与第二导轨滑动连接；

所述刀库主体的上表面设置有刀座，所述刀座的上方一侧设置有限位板，所述限位板的顶部开设有若干个限位凹槽；

所述第二导轨的内侧固定连接有滑台，所述滑台的底部与第一导轨滑动连接；所述第一机械臂的内侧滑动连接有第一升降柱，所述第二机械臂的内侧滑动连接有第二升降柱；所述第一升降柱的底端设置有第一机械爪，所述第二升降柱的底端设置有第二机械爪。

本发明中提引柱用于对接其他部件，从而移动拉刀盒；提引底座和限位盖限制夹持柱移动，提高移动拉刀盒的稳定性；滑台用于使第二导轨沿第一导轨运动；第一升降柱使第一机械臂具有垂直移动的能力；第二机械臂用于辅助第一机械臂移动拉刀盒，增强稳定性。

作为优选，所述中转组件包括中转盒，所述中转盒设置在第一机械臂的下方，所述中转盒的侧面可拆卸连接有插柱，所述插柱远离中转盒的一侧固定连接有转动板，所述转动板的中心处固定连接有传动轴，所述转动板远离插柱的一侧设置有第一滑块，所述第一滑块的侧面设置有辅助架，所述第一滑块的底端与传动轴转动连接，所述第一滑块远离转动板的一侧设置有第一凹滚轮，所述第一凹滚轮的顶端与传动轴固定连接，所述第一凹滚轮远离第一滑块的一侧设置有第一齿轮，所述第一齿轮的顶端与传动轴固定连接，所述第一齿轮远离第一凹滚轮的一侧设置有第二凹滚轮，所述第二凹滚轮的顶端与传动轴固定连接，所述第二凹滚轮远离第一齿轮的一侧设置有第二滑块，所述第二滑块的底端与传动轴转动连接；

所述辅助架靠近第一滑块的一侧开设有第一竖直槽，所述第一滑块与第一竖直槽滑动连接；

所述辅助架靠近第二滑块的一侧开设有第二竖直槽，所述第二滑块与第二竖直槽滑动连接；

所述第一齿轮的下方啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮的底端固定连接有驱动柱，所述第二齿轮的一侧设置有第一凸滚轮，所述第一凸滚轮的底端与驱动柱固定连接，所述第一凸滚轮的顶端与第一凹滚轮相贴合，所述第一凸滚轮远离第二齿轮的一侧设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端与驱动柱固定连接，所述驱动柱与辅助架转动连接，所述第二齿轮远离第一凸滚轮的一侧设置有第二凸滚轮，所述第二凸滚轮的底端与驱动柱固定连接，所述第二凸滚轮的顶端与第二凹滚轮相贴合。

本发明中，中转盒用于插入拉刀盒，并能对拉刀盒起到一定的限制移动效果，使拉刀盒在没有外力影响下，不容易滑动脱落；插柱和转动板用于带动中转盒转动；传动轴是带动中转盒转动的轴线；第一滑块、第二滑块和辅助架用来限制传动轴的移动方向，使传动轴只能在第一竖直槽和第二竖直槽内移动；第一凹滚轮、第一齿轮、第二凹滚轮与第一凸滚轮、第二齿轮、第二凸滚轮进行配合，将驱动电机输出给驱动柱的转动力传导到传动轴上；中转组件实质上是在通过中转盒转动拉刀盒，同时升降拉刀盒的高度，使中转组件能够利用转动力巧妙的将拉刀盒向上推送一段距离，更容易与第一机械臂进行对接，并减少第一机械臂的移动，节省能源消耗。

作为优选，所述转运组件包括支撑柱，所述支撑柱设置在第二导轨的下方，所述支撑柱的侧面可拆卸连接有固定板，所述固定板的一侧转动连接有转运直板，所述转运直板远离固定板的一端与辅助架转动连接；

所述转运直板的一侧设置有转运折板，所述转运折板的顶端与辅助架转动连接，所述转运折板的弯折点与固定板转动连接；

所述转运折板远离固定板的一侧设置有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的输出端与转运折板的底端转动连接，所述第二伸缩杆的顶部与支撑柱转动连接。

本发明中第二伸缩杆为转运折板提供动力来源，带动转运折板转动，从而带动辅助架转动，同时转动直板跟随转动，增强辅助架的稳定性；转动辅助架能够将中转盒向靠近对接组件的方向移动，让出第一机械臂下方的空间。

作为优选，所述第一装卸刀组件包括安装柱，所述安装柱设置在第二导轨的下方，所述安装柱的侧面可拆卸连接有第一轨道板，所述第一轨道板远离安装柱的一端与支撑柱可拆卸连接，所述第一轨道板远离安装柱的一侧滑动连接有第一滑座，所述第一滑座的一侧设置有转动盒，所述转动盒远离第一滑座的一端设置有第二滑座，所述第二滑座的侧面滑动连接有第二轨道板，所述第二滑座的内侧设置有伺服电机，所述第二滑座靠近转动盒的一侧转动连接有旋转柱，所述伺服电机的输出端与旋转柱固定连接，所述旋转柱与转动盒可拆卸连接。

本发明中转动盒用于插入拉刀盒，能对拉刀盒起到一定的限制移动效果，使拉刀盒在没有外力影响下，不容易滑动脱落；同时转动盒能够根据拉刀盒的规格进行更换，第一滑座和第二滑座可沿第一轨道板和第二轨道板进行滑动，从而适应不同尺寸的转动盒；转动盒实质上是为了改变拉刀盒的方向，让工人更容易对拉刀盒上的拉刀进行拆卸。

作为优选，所述转动盒的下方设置有置刀架，所述置刀架的一侧与安装柱可拆卸连接，所述置刀架的上表面滑动连接有主滑动板，所述主滑动板的侧面设置有若干个从滑动板，所述从滑动板与置刀架滑动连接。

本发明中置刀架用于放置拉刀，方便工人在更换拉刀盒上的拉刀时，进行操作；主滑动板和从滑动板使置刀架具有储物功能，能够将拉刀暂存在置刀架内部，提高更换拉刀的工作效率。

作为优选，所述主滑动板的中部转动连接有菱形板，所述菱形板的上方固定连接有若干个滑动块，所述从滑动板的中部开设有从动槽，所述滑动块与从动槽滑动连接。

本发明中菱形板通过滑动块和从动槽，将主滑动板受到的力传导到从滑动板，使工人只需要移动主滑动板，就能开启或关闭置刀架的储物空间，使工人能够在取出拉刀后，快速放置拉刀，省时省力。

本发明具有如下有益效果：

（1）通过中转组件与拉床的机械臂进行对接，增加了工人更换拉刀的操作位置，能够连续对两个拉刀进行更换，提高工作效率；还能利用中转组件改变单个拉刀更换的步骤，使机械臂在放下旧拉刀盒后，直接向下移动与新的拉刀盒进行连接，而不需要反复移动机械臂和等待工人更换拉刀，进一步提高工作效率，减少不必要的能源消耗。

（2）通过转运组件使机械臂可以直接通过升降与两个拉刀盒进行对接，从而减少对机械臂水平位置的调整，进而减少不必要的能源消耗。

（3）通过对接组件卸下中转组件上的拉刀盒，由工人更换新的拉刀后，再送回中转组件，结构设计简单高效，不需要依靠机械臂移动拉刀盒，不仅减少了能源消耗，还缩短了导轨的设计长度，节约生产成本。

（4）通过两个装卸刀组件对拉刀盒上的拉刀进行装卸，能够适应不同尺寸的拉刀盒，并能将拉刀盒的角度调整的适宜装卸的位置，还能对拉刀进行暂存，便于工人进行操作，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的机床主床身示意图；

图2是本发明的刀座示意图；

图3是本发明的拉刀盒示意图；

图4是本发明的提引柱示意图；

图5是本发明的第一机械爪示意图；

图6是本发明的装卸刀整体结构示意图；

图7是本发明的对接组件示意图；

图8是本发明的对接夹具示意图；

图9是本发明的变向板示意图；

图10是本发明的辅助板示意图；

图11是本发明的第一机械臂示意图；

图12是本发明的中转盒示意图；

图13是本发明的插柱示意图；

图14是本发明的驱动电机示意图；

图15是本发明的第二滑块示意图；

图16是本发明的第一齿轮示意图；

图17是本发明的转运组件示意图；

图18是本发明的第一装卸刀组件示意图；

图19是本发明的旋转柱示意图；

图20是本发明的置刀架示意图；

图21是本发明的实验例示意图。

附图中的标记为：100、机床主床身；200、刀库主体；201、刀座；202、限位板；203、限位凹槽；300、拉刀盒；301、拉刀；302、提引柱；3021、限位盖；3022、夹持柱；3023、提引底座；400、第一导轨；500、第二导轨；501、滑台；600、第一机械臂；601、第一升降柱；602、第一机械爪；700、第二机械臂；701、第二升降柱；702、第二机械爪；800、中转组件；801、中转盒；802、转动板；8021、插柱；8022、传动轴；8023、第一滑块；8024、第一凹滚轮；8025、第一齿轮；8026、第二凹滚轮；8027、第二滑块；803、辅助架；8031、驱动电机；8032、第一竖直槽；8033、第二竖直槽；8034、驱动柱；8035、第一凸滚轮；8036、第二齿轮；8037、第二凸滚轮；900、转运组件；901、支撑柱；902、固定板；9021、转运直板；9022、转运折板；9023、第二伸缩杆；1000、对接组件；1001、对接板；1002、对接夹具；10021、对接盘；10022、插孔；10023、滚珠；10024、软垫；10025、气动卡爪；1003、传动板；10031、变向柱；10032、传动柱；1004、变向板；10041、变向槽；100411、直线槽；100412、拐角槽；10042、连接柱；1005、辅助板；10051、辅助槽；1006、第一伸缩杆；1007、对接底座；1100、第一装卸刀组件；1101、安装柱；1102、第一轨道板；1103、第一滑座；1104、转动盒；1105、第二滑座；11051、伺服电机；11052、旋转柱；1106、第二轨道板；1107、置刀架；11071、主滑动板；11072、从滑动板；11073、菱形板；11074、滑动块；11075、从动槽；1200、第二装卸刀组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

交互式装刀和卸刀平台，包括如图1所示的机床主床身100，机床主床身100的上方设置有刀库主体200，刀库主体200的上方设置有若干个如图3所示的拉刀盒300，刀库主体200的侧面设置有如图6所示的第一导轨400，第一导轨400的上方滑动连接有第二导轨500，第二导轨500的上方滑动连接有如图11所示的第一机械臂600，第一机械臂600的下方设置有中转组件800，中转组件800的侧面设置有如图17所示的转运组件900，转运组件900的侧面设置有如图7所示的对接组件1000，转运组件900的下方设置有如图18所示的第一装卸刀组件1100，对接组件1000的下方设置有第二装卸刀组件1200；

对接组件1000包括对接板1001，对接板1001设置在机床主床身100的侧面，对接板1001的一端设置有如图8所示的对接夹具1002，对接板1001远离对接夹具1002的一侧固定连接有传动板1003，传动板1003的一侧设置有如图9所示的变向板1004，传动板1003远离变向板1004的一侧设置有如图10所示的辅助板1005，辅助板1005远离传动板1003的一侧设置有第一伸缩杆1006，第一伸缩杆1006的底端一侧设置有对接底座1007。

对接夹具1002的一侧设置有对接盘10021，对接盘10021的中心处开设有插孔10022，对接盘10021的内侧设置有若干个滚珠10023，对接盘10021靠近对接夹具1002的一侧设置有软垫10024，软垫10024的侧面设置有气动卡爪10025，气动卡爪10025与滚珠10023相连接。

传动板1003靠近变向板1004的一侧固定连接有变向柱10031，变向板1004的内侧开设有变向槽10041，变向柱10031与变向槽10041滑动连接，变向槽10041包括直线槽100411和拐角槽100412。

变向板1004的底端一侧与对接底座1007固定连接，变向板1004远离对接底座1007的一侧与第一伸缩杆1006的底端转动连接；

传动板1003靠近第一伸缩杆1006的一侧固定连接有传动柱10032，传动柱10032与第一伸缩杆1006的输出端转动连接，辅助板1005的内侧开设有辅助槽10051，传动柱10032与辅助槽10051滑动连接；

变向板1004靠近辅助板1005的一侧可拆卸连接有若干个连接柱10042，连接柱10042远离变向板1004的一端与辅助板1005可拆卸连接。

拉刀盒300的侧面可拆卸连接有拉刀301，拉刀盒300的上方固定连接有如图4所示的提引柱302；

提引柱302包括提引底座3023，提引底座3023固定连接在拉刀盒300的上表面，提引底座3023的上方固定连接有夹持柱3022，夹持柱3022的上方固定连接有限位盖3021；

第一机械臂600的一侧设置有第二机械臂700，第二机械臂700与第二导轨500滑动连接；

刀库主体200的上表面设置有如图2所示的刀座201，刀座201的上方一侧设置有限位板202，限位板202的顶部开设有若干个限位凹槽203；

第二导轨500的内侧固定连接有滑台501，滑台501的底部与第一导轨400滑动连接；第一机械臂600的内侧滑动连接有第一升降柱601，第二机械臂700的内侧滑动连接有第二升降柱701；第一升降柱601的底端设置有如图5所示的第一机械爪602，第二升降柱701的底端设置有第二机械爪702。

中转组件800包括如图12所示的中转盒801，中转盒801设置在第一机械臂600的下方，中转盒801的侧面可拆卸连接有如图13所示的插柱8021，插柱8021远离中转盒801的一侧固定连接有转动板802，转动板802的中心处固定连接有传动轴8022，转动板802远离插柱8021的一侧设置有第一滑块8023，第一滑块8023的侧面设置有辅助架803，第一滑块8023的底端与传动轴8022转动连接，第一滑块8023远离转动板802的一侧设置有第一凹滚轮8024，第一凹滚轮8024的顶端与传动轴8022固定连接，第一凹滚轮8024远离第一滑块8023的一侧设置有如图16所示的第一齿轮8025，第一齿轮8025的顶端与传动轴8022固定连接，第一齿轮8025远离第一凹滚轮8024的一侧设置有第二凹滚轮8026，第二凹滚轮8026的顶端与传动轴8022固定连接，第二凹滚轮8026远离第一齿轮8025的一侧设置有如图15所示的第二滑块8027，第二滑块8027的底端与传动轴8022转动连接；

辅助架803靠近第一滑块8023的一侧开设有第一竖直槽8032，第一滑块8023与第一竖直槽8032滑动连接；

辅助架803靠近第二滑块8027的一侧开设有第二竖直槽8033，第二滑块8027与第二竖直槽8033滑动连接；

第一齿轮8025的下方啮合连接有第二齿轮8036，第二齿轮8036的底端固定连接有驱动柱8034，第二齿轮8036的一侧设置有第一凸滚轮8035，第一凸滚轮8035的底端与驱动柱8034固定连接，第一凸滚轮8035的顶端与第一凹滚轮8024相贴合，第一凸滚轮8035远离第二齿轮8036的一侧设置有如图14所示的驱动电机8031，驱动电机8031的输出端与驱动柱8034固定连接，驱动柱8034与辅助架803转动连接，第二齿轮8036远离第一凸滚轮8035的一侧设置有第二凸滚轮8037，第二凸滚轮8037的底端与驱动柱8034固定连接，第二凸滚轮8037的顶端与第二凹滚轮8026相贴合。

转运组件900包括支撑柱901，支撑柱901设置在第二导轨500的下方，支撑柱901的侧面可拆卸连接有固定板902，固定板902的一侧转动连接有转运直板9021，转运直板9021远离固定板902的一端与辅助架803转动连接；

转运直板9021的一侧设置有转运折板9022，转运折板9022的顶端与辅助架803转动连接，转运折板9022的弯折点与固定板902转动连接；

转运折板9022远离固定板902的一侧设置有第二伸缩杆9023，第二伸缩杆9023的输出端与转运折板9022的底端转动连接，第二伸缩杆9023的顶部与支撑柱901转动连接。

第一装卸刀组件1100包括安装柱1101，安装柱1101设置在第二导轨500的下方，安装柱1101的侧面可拆卸连接有第一轨道板1102，第一轨道板1102远离安装柱1101的一端与支撑柱901可拆卸连接，第一轨道板1102远离安装柱1101的一侧滑动连接有第一滑座1103，第一滑座1103的一侧设置有转动盒1104，转动盒1104远离第一滑座1103的一端设置有第二滑座1105，第二滑座1105的侧面滑动连接有第二轨道板1106，第二滑座1105的内侧设置有伺服电机11051，第二滑座1105靠近转动盒1104的一侧转动连接有如图19所示的旋转柱11052，伺服电机11051的输出端与旋转柱11052固定连接，旋转柱11052与转动盒1104可拆卸连接。

转动盒1104的下方设置有如图20所示的置刀架1107，置刀架1107的一侧与安装柱1101可拆卸连接，置刀架1107的上表面滑动连接有主滑动板11071，主滑动板11071的侧面设置有若干个从滑动板11072，从滑动板11072与置刀架1107滑动连接。

主滑动板11071的中部转动连接有菱形板11073，菱形板11073的上方固定连接有若干个滑动块11074，从滑动板11072的中部开设有从动槽11075，滑动块11074与从动槽11075滑动连接。

实施例1：交互式装刀和卸刀平台，包括如图1所示的机床主床身100，机床主床身100的上方设置有刀库主体200，刀库主体200的上方设置有若干个如图3所示的拉刀盒300，刀库主体200的侧面设置有如图6所示的第一导轨400，第一导轨400的上方滑动连接有第二导轨500，第二导轨500的上方滑动连接有如图11所示的第一机械臂600，第一机械臂600的下方设置有中转组件800，中转组件800的侧面设置有如图17所示的转运组件900，转运组件900的侧面设置有如图7所示的对接组件1000，转运组件900的下方设置有如图18所示的第一装卸刀组件1100，对接组件1000的下方设置有第二装卸刀组件1200；

本实施例中工人通过第一机械臂600，将机床主床身100上安装的拉刀盒300卸下，再通过第一导轨400和第二导轨500，将拉刀盒300插入到中转组件800中，然后第一机械臂600松开拉刀盒300，中转组件800降下并转动拉刀盒300，与第一机械臂600进行分离，再由转运组件900将中转组件800移动到对接组件1000的旁边，由对接组件1000取出中转组件800内的拉刀盒300，送入第二装卸刀组件1200中装卸拉刀301；并且中转组件800此时让出了第一机械臂600下方的空间，工人可使第一机械臂600直接下降，移动到第一装卸刀组件1100的上方，若此时第一装卸刀组件1100中有一个工人已经完成拉刀301更换的拉刀盒300，就可直接与这个拉刀盒300进行连接，再将该拉刀盒300移入刀库主体200中存放，或安装到机床主床身100上；使得第一机械臂600能够一次完成两个操作，放下旧的拉刀盒300和拿起新的拉刀盒300，提高工作效率，并减少不必要的能源消耗，还减少了工人的等待时间，能够连续进行装卸工作。

若第一装卸刀组件1100中没有拉刀盒300，工人可使第一机械臂600从机床主床身100上卸下另一个拉刀盒300，再将该拉刀盒300送入第一装卸刀组件1100中装卸拉刀301，使工人能够同时对两个拉刀盒300上的拉刀301进行更换，适应双工位拉床上使用两个拉刀301进行拉削的需求。

实施例2：本实施例在实施例1的基础上，优化技术方案：中转组件800包括如图12所示的中转盒801，中转盒801设置在第一机械臂600的下方，中转盒801的侧面可拆卸连接有如图13所示的插柱8021，插柱8021远离中转盒801的一侧固定连接有转动板802，转动板802的中心处固定连接有传动轴8022，转动板802远离插柱8021的一侧设置有第一滑块8023，第一滑块8023的侧面设置有辅助架803，第一滑块8023的底端与传动轴8022转动连接，第一滑块8023远离转动板802的一侧设置有第一凹滚轮8024，第一凹滚轮8024的顶端与传动轴8022固定连接，第一凹滚轮8024远离第一滑块8023的一侧设置有如图16所示的第一齿轮8025，第一齿轮8025的顶端与传动轴8022固定连接，第一齿轮8025远离第一凹滚轮8024的一侧设置有第二凹滚轮8026，第二凹滚轮8026的顶端与传动轴8022固定连接，第二凹滚轮8026远离第一齿轮8025的一侧设置有如图15所示的第二滑块8027，第二滑块8027的底端与传动轴8022转动连接；

辅助架803靠近第一滑块8023的一侧开设有第一竖直槽8032，第一滑块8023与第一竖直槽8032滑动连接；

辅助架803靠近第二滑块8027的一侧开设有第二竖直槽8033，第二滑块8027与第二竖直槽8033滑动连接；

第一齿轮8025的下方啮合连接有第二齿轮8036，第二齿轮8036的底端固定连接有驱动柱8034，第二齿轮8036的一侧设置有第一凸滚轮8035，第一凸滚轮8035的底端与驱动柱8034固定连接，第一凸滚轮8035的顶端与第一凹滚轮8024相贴合，第一凸滚轮8035远离第二齿轮8036的一侧设置有如图14所示的驱动电机8031，驱动电机8031的输出端与驱动柱8034固定连接，驱动柱8034与辅助架803转动连接，第二齿轮8036远离第一凸滚轮8035的一侧设置有第二凸滚轮8037，第二凸滚轮8037的底端与驱动柱8034固定连接，第二凸滚轮8037的顶端与第二凹滚轮8026相贴合。

本实施例中，工人通过第一机械臂600将拉刀盒300插入中转盒801，中转盒801上设置有与拉刀盒300尺寸匹配的插槽，这使得拉刀盒300在没有外力作用的情况下，不容易晃动脱落；随后工人使第一机械臂600松开拉刀盒300，再启动驱动电机8031，带动驱动柱8034转动，从而使第一凸滚轮8035、第二齿轮8036和第二凸滚轮8037转动，带动第一凹滚轮8024、第一齿轮8025和第二凹滚轮8026转动，其中两组凹凸滚轮用于增强结构的稳定性，由于驱动柱8034受辅助架803的限制，只发生转动，因此第二齿轮8036也围绕驱动柱8034转动，但上方的第一齿轮8025不仅转动，还对传动轴8022施加拉力，传动轴8022受力后，带动第一滑块8023和第二滑块8027沿第一竖直槽8032、第二竖直槽8033滑动，从而改变中转盒801的高度，进一步将拉刀盒300与第一机械臂600进行分离；同时由于传动轴8022也在第一齿轮8025的带动下进行转动，中转盒801的角度也发生偏转，使拉刀盒300顶部的提引柱302朝向对接组件1000，便于后续对接组件1000与拉刀盒300进行连接；同理也可在拉刀盒300完成更换拉刀301后，以相反的步骤使拉刀盒300贴近第一机械臂600，便于第一机械臂600与拉刀盒300进行连接；本实施例利用中转组件800，不使用第一机械臂600进行反复的升降，就将拉刀盒300与第一机械臂600进行分离，并同步完成了拉刀盒300的转向，方便了后续的装卸工作，提升了工作效率的同时，降低了不必要的能源消耗。

实施例3：本实施例在实施例2的基础上，优化技术方案：转运组件900包括支撑柱901，支撑柱901设置在第二导轨500的下方，支撑柱901的侧面可拆卸连接有固定板902，固定板902的一侧转动连接有转运直板9021，转运直板9021远离固定板902的一端与辅助架803转动连接；

转运直板9021的一侧设置有转运折板9022，转运折板9022的顶端与辅助架803转动连接，转运折板9022的弯折点与固定板902转动连接；

转运折板9022远离固定板902的一侧设置有第二伸缩杆9023，第二伸缩杆9023的输出端与转运折板9022的底端转动连接，第二伸缩杆9023的顶部与支撑柱901转动连接。

本实施例中，工人利用第二伸缩杆9023带动转运折板9022转动，并利用转运直板9021增强结构的稳定性，从而使辅助架803向靠近对接组件1000的方向移动，便于对接组件1000与拉刀盒300进行连接，也让出了第一机械臂600下方的空间，工人可使第一机械臂600直接下降，移动到第一装卸刀组件1100的上方，进行后续的装卸刀工作；本实施例主要利用转运组件900改变中转组件800的位置，使装置整体更具有灵活性，从而能执行更丰富的操作步骤。

实施例4：本实施例在实施例3的基础上，优化技术方案：对接组件1000包括对接板1001，对接板1001设置在机床主床身100的侧面，对接板1001的一端设置有如图8所示的对接夹具1002，对接板1001远离对接夹具1002的一侧固定连接有传动板1003，传动板1003的一侧设置有如图9所示的变向板1004，传动板1003远离变向板1004的一侧设置有如图10所示的辅助板1005，辅助板1005远离传动板1003的一侧设置有第一伸缩杆1006，第一伸缩杆1006的底端一侧设置有对接底座1007。

对接夹具1002的一侧设置有对接盘10021，对接盘10021的中心处开设有插孔10022，对接盘10021的内侧设置有若干个滚珠10023，对接盘10021靠近对接夹具1002的一侧设置有软垫10024，软垫10024的侧面设置有气动卡爪10025，气动卡爪10025与滚珠10023相连接。

传动板1003靠近变向板1004的一侧固定连接有变向柱10031，变向板1004的内侧开设有变向槽10041，变向柱10031与变向槽10041滑动连接，变向槽10041包括直线槽100411和拐角槽100412。

变向板1004的底端一侧与对接底座1007固定连接，变向板1004远离对接底座1007的一侧与第一伸缩杆1006的底端转动连接；

传动板1003靠近第一伸缩杆1006的一侧固定连接有传动柱10032，传动柱10032与第一伸缩杆1006的输出端转动连接，辅助板1005的内侧开设有辅助槽10051，传动柱10032与辅助槽10051滑动连接；

变向板1004靠近辅助板1005的一侧可拆卸连接有若干个连接柱10042，连接柱10042远离变向板1004的一端与辅助板1005可拆卸连接。

本实施例中，对接夹具1002与拉刀盒300上的提引柱302进行连接，当第一伸缩杆1006收缩时，带动传动板1003沿变向板1004和辅助板1005滑动，将拉刀盒300从中转组件800中拔出，然后先带动拉刀盒300在横向上移动一端距离，直到变向柱10031进入拐角槽100412，此时拉刀盒300向下转动，直到与下方的第二装卸刀组件1200对准，此时变向柱10031恰好离开拐角槽100412，使拉刀盒300竖直向下移动，插入第二装卸刀组件1200中，对拉刀盒300上的拉刀301进行更换；同理，完成更换后，工人可采用相反的步骤，将拉刀盒300送回中转组件800；本实施例利用对接组件1000对拉刀盒300进行搬运，不需要依靠第一机械臂600移动拉刀盒300，不仅减少了能源消耗，还缩短了第一导轨400的设计长度，节约生产成本。

实施例5：本实施例在实施例4的基础上，优化技术方案：第一装卸刀组件1100包括安装柱1101，安装柱1101设置在第二导轨500的下方，安装柱1101的侧面可拆卸连接有第一轨道板1102，第一轨道板1102远离安装柱1101的一端与支撑柱901可拆卸连接，第一轨道板1102远离安装柱1101的一侧滑动连接有第一滑座1103，第一滑座1103的一侧设置有转动盒1104，转动盒1104远离第一滑座1103的一端设置有第二滑座1105，第二滑座1105的侧面滑动连接有第二轨道板1106，第二滑座1105的内侧设置有伺服电机11051，第二滑座1105靠近转动盒1104的一侧转动连接有如图19所示的旋转柱11052，伺服电机11051的输出端与旋转柱11052固定连接，旋转柱11052与转动盒1104可拆卸连接。

转动盒1104的下方设置有如图20所示的置刀架1107，置刀架1107的一侧与安装柱1101可拆卸连接，置刀架1107的上表面滑动连接有主滑动板11071，主滑动板11071的侧面设置有若干个从滑动板11072，从滑动板11072与置刀架1107滑动连接。

主滑动板11071的中部转动连接有菱形板11073，菱形板11073的上方固定连接有若干个滑动块11074，从滑动板11072的中部开设有从动槽11075，滑动块11074与从动槽11075滑动连接。

本实施例中，拉刀盒300由第一机械臂600或对接组件1000插入转动盒1104中，工人通过伺服电机11051改变转动盒1104的角度，使拉刀盒300上的拉刀301朝向工人便于操作的方向，减少遮挡物，让工人更容易对拉刀301进行装卸；此外工人在更换拉刀301时，可将备用的拉刀301放置在置刀架1107上，方便工人进行其他操作；进一步工人可以拉动主滑动板11071，使菱形板11073折叠，利用滑动块11074沿从动槽11075滑动，对从滑动板11072产生拉力，开启置刀架1107的顶部，将拉刀301暂存在置刀架1107的内容，以便下次更换拉刀301时使用；此外本实施例中，工人可根据拉刀盒300的尺寸，移动第一滑座1103和第二滑座1105，更换转动盒1104，并且用第一机械臂600直接移动该拉刀盒300，而第二装卸刀组件1200仍然采用原先的转动盒1104，使装置能够同时对两个尺寸的拉刀盒300执行装卸刀工作，增强装置的适用范围。

实验例：如图21所示，本实验例以某涡轮盘加工厂为例。本实验例中，该涡轮盘加工厂在进行涡轮盘加工时，发现需要将刀库中的第5个拉刀盒300装配到A工位，记为5号刀，将第6个拉刀盒300装配到B工位，记为6号刀。本实验例用枚举法证明可根据拉刀301的不同前置状态完成该操作。

用T（N）A-UP命令表示N号刀从A工位还到N刀盒位，用T（N）B-DOWN命令表示把N号刀从N刀盒位装到B工位，其中当N＝0时表示不进行装配或归还操作：

两个拉刀盒300全不在工位上：设此时位于A工位的拉刀盒300为a，位于B工位的拉刀盒300为b，则需要执行的操作依次为T（a）A-UP、T（5）A-DOWN、T（b）B-UP、T（6）B-DOWN。

有一个拉刀盒300在工位上：对于该情况，需要进一步分为四类进行讨论：

（1）5号刀在A工位：设此时位于B工位的拉刀盒300为b，则需要执行的操作依次为T（0）A-UP、T（0）A-DOWN、T（b）B-UP、T（6）B-DOWN。

（2）5号刀在B工位：设此时位于A工位的拉刀盒300为a，则需要执行的操作依次为T（0）A-UP、T（0）A-DOWN、T（5）B-UP、T（6）B-DOWN、T（a）A-UP、T（5）A-DOWN、T（0）B-UP、T（0）B-DOWN。

（3）6号刀在A工位：设此时位于B工位的拉刀盒300为b，则需要执行的操作依次为T（6）A-UP、T（5）A-DOWN、T（b）B-UP、T（6）B-DOWN。

（4）6号刀在B工位：设此时位于A工位的拉刀盒300为a，则需要执行的操作依次为T（a）A-UP、T（5）A-DOWN、T（0）B-UP、T（0）B-DOWN。

两个拉刀盒300全在工位上：若5号刀在A工位且6号刀在B工位，此时显然已满足要求。

5号刀在B工位且6号刀在A工位的情况，需要执行的操作为T（6）A-UP、T（0）A-DOWN、T（5）B-UP、T（6）B-DOWN、T（0）A-UP、T（5）A-DOWN、T（0）B-UP、T（0）B-DOWN。

综上，可以得出在任何情况下都可实现将5号刀装配到A工位，将6号刀装配到B工位的功能。由于拉刀盒300的任意性，可以得出该拉床可以实现通过一系列操作将任意两个拉刀盒300装配到A、B工位的功能。

进一步，可以将拉削工作中拉刀盒300的状态分为开始周期、工作周期和结束周期。开始周期是指将两个拉刀盒300依次放入A工位和B工位，工作周期是指假设每个拉刀301的使用寿命都是固定的，按照A工位和B工位的顺序对拉刀301进行更换，结束周期是指将A工位和B工位上的拉刀盒300取回刀库中。

本发明的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.交互式装刀和卸刀平台，其特征是：包括机床主床身（100），所述机床主床身（100）的上方设置有刀库主体（200），所述刀库主体（200）的上方设置有若干个拉刀盒（300），所述刀库主体（200）的侧面设置有第一导轨（400），所述第一导轨（400）的上方滑动连接有第二导轨（500），所述第二导轨（500）的上方滑动连接有第一机械臂（600），所述第一机械臂（600）的下方设置有中转组件（800），所述中转组件（800）的侧面设置有转运组件（900），所述转运组件（900）的侧面设置有对接组件（1000），所述转运组件（900）的下方设置有第一装卸刀组件（1100），所述对接组件（1000）的下方设置有第二装卸刀组件（1200）；

所述对接组件（1000）包括对接板（1001），所述对接板（1001）设置在机床主床身（100）的侧面，所述对接板（1001）的一端设置有对接夹具（1002），所述对接板（1001）远离对接夹具（1002）的一侧固定连接有传动板（1003），所述传动板（1003）的一侧设置有变向板（1004），所述传动板（1003）远离变向板（1004）的一侧设置有辅助板（1005），所述辅助板（1005）远离传动板（1003）的一侧设置有第一伸缩杆（1006），所述第一伸缩杆（1006）的底端一侧设置有对接底座（1007）；

所述中转组件（800）包括中转盒（801），所述中转盒（801）设置在第一机械臂（600）的下方，所述中转盒（801）的侧面可拆卸连接有插柱（8021），所述插柱（8021）远离中转盒（801）的一侧固定连接有转动板（802），所述转动板（802）的中心处固定连接有传动轴（8022），所述转动板（802）远离插柱（8021）的一侧设置有第一滑块（8023），所述第一滑块（8023）的侧面设置有辅助架（803），所述第一滑块（8023）的底端与传动轴（8022）转动连接，所述第一滑块（8023）远离转动板（802）的一侧设置有第一凹滚轮（8024），所述第一凹滚轮（8024）的顶端与传动轴（8022）固定连接，所述第一凹滚轮（8024）远离第一滑块（8023）的一侧设置有第一齿轮（8025），所述第一齿轮（8025）的顶端与传动轴（8022）固定连接，所述第一齿轮（8025）远离第一凹滚轮（8024）的一侧设置有第二凹滚轮（8026），所述第二凹滚轮（8026）的顶端与传动轴（8022）固定连接，所述第二凹滚轮（8026）远离第一齿轮（8025）的一侧设置有第二滑块（8027），所述第二滑块（8027）的底端与传动轴（8022）转动连接。

2.根据权利要求1所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述对接夹具（1002）的一侧设置有对接盘（10021），所述对接盘（10021）的中心处开设有插孔（10022），所述对接盘（10021）的内侧设置有若干个滚珠（10023），所述对接盘（10021）靠近对接夹具（1002）的一侧设置有软垫（10024），所述软垫（10024）的侧面设置有气动卡爪（10025），所述气动卡爪（10025）与滚珠（10023）相连接。

3.根据权利要求1所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述传动板（1003）靠近变向板（1004）的一侧固定连接有变向柱（10031），所述变向板（1004）的内侧开设有变向槽（10041），所述变向柱（10031）与变向槽（10041）滑动连接，所述变向槽（10041）包括直线槽（100411）和拐角槽（100412）。

4.根据权利要求1所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述变向板（1004）的底端一侧与对接底座（1007）固定连接，所述变向板（1004）远离对接底座（1007）的一侧与第一伸缩杆（1006）的底端转动连接；

所述传动板（1003）靠近第一伸缩杆（1006）的一侧固定连接有传动柱（10032），所述传动柱（10032）与第一伸缩杆（1006）的输出端转动连接，所述辅助板（1005）的内侧开设有辅助槽（10051），所述传动柱（10032）与辅助槽（10051）滑动连接；

所述变向板（1004）靠近辅助板（1005）的一侧可拆卸连接有若干个连接柱（10042），所述连接柱（10042）远离变向板（1004）的一端与辅助板（1005）可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述拉刀盒（300）的侧面可拆卸连接有拉刀（301），所述拉刀盒（300）的上方固定连接有提引柱（302）；

所述提引柱（302）包括提引底座（3023），所述提引底座（3023）固定连接在拉刀盒（300）的上表面，所述提引底座（3023）的上方固定连接有夹持柱（3022），所述夹持柱（3022）的上方固定连接有限位盖（3021）；

所述第一机械臂（600）的一侧设置有第二机械臂（700），所述第二机械臂（700）与第二导轨（500）滑动连接；

所述刀库主体（200）的上表面设置有刀座（201），所述刀座（201）的上方一侧设置有限位板（202），所述限位板（202）的顶部开设有若干个限位凹槽（203）；

所述第二导轨（500）的内侧固定连接有滑台（501），所述滑台（501）的底部与第一导轨（400）滑动连接；所述第一机械臂（600）的内侧滑动连接有第一升降柱（601），所述第二机械臂（700）的内侧滑动连接有第二升降柱（701）；所述第一升降柱（601）的底端设置有第一机械爪（6052），所述第二升降柱（701）的底端设置有第二机械爪（702）。

6.根据权利要求1所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述辅助架（803）靠近第一滑块（8023）的一侧开设有第一竖直槽（8032），所述第一滑块（8023）与第一竖直槽（8032）滑动连接；

所述辅助架（803）靠近第二滑块（8027）的一侧开设有第二竖直槽（8033），所述第二滑块（8027）与第二竖直槽（8033）滑动连接；

所述第一齿轮（8025）的下方啮合连接有第二齿轮（8036），所述第二齿轮（8036）的底端固定连接有驱动柱（8034），所述第二齿轮（8036）的一侧设置有第一凸滚轮（8035），所述第一凸滚轮（8035）的底端与驱动柱（8034）固定连接，所述第一凸滚轮（8035）的顶端与第一凹滚轮（8024）相贴合，所述第一凸滚轮（8035）远离第二齿轮（8036）的一侧设置有驱动电机（8031），所述驱动电机（8031）的输出端与驱动柱（8034）固定连接，所述驱动柱（8034）与辅助架（803）转动连接，所述第二齿轮（8036）远离第一凸滚轮（8035）的一侧设置有第二凸滚轮（8037），所述第二凸滚轮（8037）的底端与驱动柱（8034）固定连接，所述第二凸滚轮（8037）的顶端与第二凹滚轮（8026）相贴合。

7.根据权利要求1所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述转运组件（900）包括支撑柱（901），所述支撑柱（901）设置在第二导轨（500）的下方，所述支撑柱（901）的侧面可拆卸连接有固定板（902），所述固定板（902）的一侧转动连接有转运直板（9021），所述转运直板（9021）远离固定板（902）的一端与辅助架（803）转动连接；所述转运直板（9021）的一侧设置有转运折板（9022），所述转运折板（9022）的顶端与辅助架（803）转动连接，所述转运折板（9022）的弯折点与固定板（902）转动连接；

所述转运折板（9022）远离固定板（902）的一侧设置有第二伸缩杆（9023），所述第二伸缩杆（9023）的输出端与转运折板（9022）的底端转动连接，所述第二伸缩杆（9023）的顶部与支撑柱（901）转动连接。

8.根据权利要求7所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述第一装卸刀组件（1100）包括安装柱（1101），所述安装柱（1101）设置在第二导轨（500）的下方，所述安装柱（1101）的侧面可拆卸连接有第一轨道板（1102），所述第一轨道板（1102）远离安装柱（1101）的一端与支撑柱（901）可拆卸连接，所述第一轨道板（1102）远离安装柱（1101）的一侧滑动连接有第一滑座（1103），所述第一滑座（1103）的一侧设置有转动盒（1104），所述转动盒（1104）远离第一滑座（1103）的一端设置有第二滑座（1105），所述第二滑座（1105）的侧面滑动连接有第二轨道板（1106），所述第二滑座（1105）的内侧设置有伺服电机（11051），所述第二滑座（1105）靠近转动盒（1104）的一侧转动连接有旋转柱（11052），所述伺服电机（11051）的输出端与旋转柱（11052）固定连接，所述旋转柱（11052）与转动盒（1104）可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的交互式装刀和卸刀平台，其特征是：所述转动盒（1104）的下方设置有置刀架（1107），所述置刀架（1107）的一侧与安装柱（1101）可拆卸连接，所述置刀架（1107）的上表面滑动连接有主滑动板（11071），所述主滑动板（11071）的侧面设置有若干个从滑动板（11072），所述从滑动板（11072）与置刀架（1107）滑动连接；所述主滑动板（11071）的中部转动连接有菱形板（11073），所述菱形板（11073）的上方固定连接有若干个滑动块（11074），所述从滑动板（11072）的中部开设有从动槽（11075），所述滑动块（11074）与从动槽（11075）滑动连接。